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풍력단지 성능에서 후류영향

전문가 제언: ○ 풍력단지의 정상류 작동과 동력학적 성능에서 후류효과의 영향을 평가하고 풍력단지의 완전한 상세를 모르는 일반적 평가에서 주먹구구식 방식에 사용될 수 있는 결론을 제공한다. 복수 그림자의 누적영향, 풍향 및 풍속의 시간적 지연 효과를 포함한 단순 명쾌한 모델이 제시되었다.

○ 모델이 MATLAB에서 실시되었고, 후류효과가 후류 계수와 총 유효전력손실 면에서 풍력단지에 주는 영향을 설명하기 위하여 모델이 전력시스템 시뮬레이션 패키지와 통합되었다. 두 곳의 풍력단지 레이아웃 결과가 정상상태 작동 중 후류 효과와 역학적 거동을 평가할 때 풍력 터빈의 간격과 풍속 방향성의 중요성을 설명하기위해 제시되었다.

○ 한국전력공사 전력연구원 김지영 등은 반응표면분석법에 의한 최적 배치 조건을 연구했다. 발전효율은 최대로, 내부전력선 공사비는 최소로 하여 발전효율은 행수가 가장 적은 2 x 18의 조합, 행간 거리는 5D로 나타났으며, 열간 거리는 9.7D, 7.6D 및 5D로 나타났다. 내부 전력선 공사비를 고려하여 전체 사업 경제성을 개략 추정해 본 결과 열간 거리 7.6D가 공사비 대비 효율이 가장 좋은 것으로 분석되었다.

○ 한국에너지연구원 김도형 등은 50MW 해상풍력단지 모델로 해상풍력발전 단지의 단지 배치 설계 시 후류에 의한 발전량의 영향과 단지 배치에 따른 경제적 비용요인을 도출하여 경제성 분석을 실시하였다. 분석결과 설계상 가장 풍력 자원이 좋고 후류의 영향을 적게 받아 발전량이 높은 배치는 O 배치였지만 배치로 인한 해저 케이블 및 설비비가 비싸 지기 때문에 경제성 분석결과 BC ratio 0.95로 50MW 단지에서는 주풍향 직렬 배열보다 경제성이 더 없고 오히려 Ⅰ+ 80의 직렬 배열이 더 경제성이 좋은 것으로 판정되었다.

○ 우리나라는 육상보다 해상풍력 자원이 풍부하다. 후류효과와 계절에 따른 바람 방향을 고려한 풍력터빈의 어긋난 배열이 후류 간섭 영향을 줄이나, 해저 케이블 공사비를 고려한 경제성 분석으로 최종결정을 해야 한다.

저자: F. Gonzalez-Longatt
자료유형: 학술정보